JP2007200386A - レーザ装置およびホログラム記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した使用可能モードの領域でレーザ装置を働かせる。
【解決手段】モード検出器を有する外部共振型レーザ装置であって、モード検出器は、オプティカルウェッジ１６と、ホップモード検出用ディテク１７と、を有し、ホップモード検出用ディテク１７の受光面に干渉縞を生じさせ、レーザ光の発振モードに応じたモード検出信号を検出する。そして、制御器３０は、レーザダイオード１１に流れる電流を増減して、現在の発振モードから他の発振モードへのモードの移動が生じたか否かをモード検出信号によって検出し、現在の発振モードに留まるようにレーザダイオード１１に流れるダイオード電流を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、レーザ装置およびホログラム記録再生装置に関するものであり、より詳細には、レーザ光の発振モードを検出するレーザ装置、および、検出して制御するレーザ装置並びにこのようなレーザ装置を用いる記録再生装置に関するものである。

レーザ光源としては、ガスレーザ、レーザダイオード（半導体レーザ）等が従来用いられている。レーザ光源の産業上の応用は多岐に渡るが、特に、レーザダイオードは小型、省電力、取り扱いが容易であることから、ＣＤ、ＤＶＤ等の光記録再生装置に多用されている。近年、次世代の光記録再生装置として、ホログラム記録媒体（ホログラムメモリ）に情報を記録し、ホログラム記録媒体から記録された情報を再生するホログラム記録再生装置（ホログラム記録装置またはホログラム再生装置並びにホログラム記録および再生装置）の開発が進んでいる。

ホログラム記録装置では、ページ単位に構成された記録すべき情報（記録データ）によって変調された信号光と、その信号光を生成する同一のレーザ光源からの参照光とを発生させ、ホログラム記録媒体に照射する。それによって、ホログラム記録媒体上で信号光と参照光とが干渉してホログラム記録媒体中に干渉縞が形成され、その干渉縞をホログラム記録媒体の屈折率または透過率の変化による回折格子（ホログラム）として形状化して記録データが記録される。

また、このようにして記録された回折格子（ホログラム）から記録データを再生するホログラム再生装置では、記録済みの記録媒体に形成された回折格子（ホログラム）に参照光を照射して発生された回折光(再生光)を受光素子で検出して記録データを再生できる。

このようなホログラム記録再生装置に用いるレーザ光源としては、シングルモードにちかいレーザ光源が望ましいところから、ガスレーザ、ＳＨＧレーザ等が従来用いられていた。近年、レーザダイオードの発振波長が短波長化されてきており青色のレーザダイオードも出現しているので、小型、省電力であるレーザダイオードを使用した波長を可変とする外部共振器型レーザ装置が注目されている。図９は、リトロウ（Littrow）型レーザ装置１００の一例であり、マルチモードで発振するレーザダイオード１０１をレンズ１０３で平行光として、グレーティング１０２に照射して、支点１０５を中心として回折格子１０２をねじ１０４によって回転させて、グレーティング１０２とレーザダイオード１０１との相対角度を調整して、グレーティング１０２で回折してレーザダイオード１０１に戻る１次光のレーザ波長と等しい特定の波長を選択して発振させ、０次光を得るものである（例えば、非特許文献１を参照）。
Tomiji.Tanaka,et al. 「Littrow-type blue laser for holographic data storage」, Technical digest of Optical Data Storage 2004 p311

このような外部共振器型レーザ装置によればコヒーレンシーの良好なホログラム記録再生用のレーザ光源が実現できる。しかしながら、通常のレーザダイオードはマルチモードで発振するために、外部共振器型レーザ装置においても、レーザダイオードに印加されるレーザダイオード電流に応じて種々の発振のモードが得られ、外部共振器型レーザ装置によって得られるレーザ光が、すべてホログラム記録再生装置に用いるのに適しているという訳ではない。

図１を参照してこれらの複数のモードの各々について説明する。図１は、図９に示すリトロウ型レーザ装置１００で得られる記録再生に用いる光ビーム（０次光）の特性（発振モード）を示す。横軸は、レーザ光のパワー（レーザパワー）を示し、縦軸はレーザ光の波長を示す。例えば、レーザパワー３０ｍＷでは完全なシングルモードだが、３２ｍＷでは３つの波長を有している。これは、外部共振器によるモードホップが生じているためであり、以下、この３モード状態（３つの波長が生じている状態）を外部共振器ホップモードと称する。また、３５ｍＷでは４０９．７５ｎｍ付近に３つの波長と４０９．７１５ｎｍ付近に３つの波長の計６つの波長が発生する。これは、レーザダイオードの内部共振器に基づくものであり、この６モード状態（６つの波長が生じている状態）をＬＤチップホップモードと称する。

ホログラム記録再生に、このような特性を有するレーザ装置を使用する場合には、あるホログラム記録媒体では、３２ｍＷで代表される外部共振器ホップモードの状態は、完全なシングルモードの場合と同等の記録再生特性となることが知られており、ホログラム記録媒体への記録再生の特性については、シングルモードに準じて扱って良い。このようなホログラム記録媒体に対しては、完全なシングルモードとこの外部共振器ホップモード（この場合には、この２つのモードを使用可能モードと総称する）を、ホログラム記録再生に用いることができる。また、別のホログラム記録媒体では、良好なる記録再生特性を得るためには、シングルモードが必要となる場合もある。このようなホログラム記録媒体に対しては、シングルモード（この場合には、シングルモードを使用可能モードと称する）を、ホログラム記録再生に用いることができる。

それに対して３５ｍＷで代表されるＬＤチップホップモードは、一群の３モード状態（３つの波長が生じている状態）が２つ有ると考えることができ、この２つの３モードの群の相互の間隔が４０ｐｍ（ピコ・メータ）離れている。このような６モード状態では、ホログラムメモリとしての良好な記録再生特性を得ることができないことが知られている。例えば、使用可能モードでM#（エム・ナンバー）が６．５のホログラム記録媒体に、６モード状態で記録するとM#は２．５に劣化してしまう。そこで、この６モード状態を使用不能モードと称して、ホログラムの記録再生には用いない場合が多い。ここで、M#とは、重ね書き性能の指標であって、この指標が高い程データの多重度を高められ、記録密度を向上させることができるものである。

ここで、上述したシングルモード、外部共振器ホップモードおよびＬＤチップホップモードは、外部環境の変化に応じて、この３者の間で、一のモードから他のモードに相互に移動する場合がある。したがって、このような使用不能モードを有するレーザ装置をホログラムの記録再生に用いるに際しては、使用不能モードとなる蓋然性のない安定した使用可能モードでレーザ装置を動作させているか否かを検出して、良好なる記録再生特性を維持することが必要となる。しかしながら、従来は、このような場合の検出を簡便におこなう方法がなく、安定した使用可能モードでレーザ装置を動作させているか否かを検出し、あるいは、シングルモードであることを検出することが困難であった。そのために、安定した使用可能モード、または、シングルモードでレーザ装置が動作するようにダイオード電流を制御することは、さらに困難であった。

本発明は上述の課題を解決し、安定した使用可能モードの領域（適正使用領域と以下、称する）でレーザ装置が動作しているか、使用不能モードとなる蓋然性の高い使用可能モードの領域（不適正使用領域と以下、称する）でレーザ装置が動作しているか、あるいは、使用不能モードでレーザ装置が動作しているか、を検出する発振モード検出器を用いるレーザ装置、および発振モードを検出後に所望の発振モードとするレーザ装置並びにこのようなレーザ装置を用いるホログラム記録再生装置を提供することを目的とするものである。

この発明のレーザ装置は、光ビームを出力するレーザ装置であって、内部共振器によって特定される一または複数の周波数で発振する複数の発振モードを有するレーザダイオードと、前記レーザダイオードからのレーザ光を入力して特定の範囲の周波数を選択する外部共振器と、前記外部共振器からのレーザ光を透過して出力するとともに、前記外部共振器からのレーザ光の一部を前記透過する方向とは異なる所定方向へ光路差を有して導く光学部材と、前記光路差によって発生させられる干渉縞の輝度に応じた信号を出力する受光素子と、を具備し、前記外部共振器からのレーザ光の発振モードに応じたモード検出信号を検出するモード検出器と、前記モード検出信号に基づいて前記レーザダイオードに流れる電流を制御する制御器と、を備え、所定の契機で、前記レーザダイオードに流れる電流を増減して、使用可能モードとされる現在の発振モードから他の使用可能モードまたは使用不能モードへの発振モードの移動が生じたか否かを前記モード検出信号によって検出し、前記現在の発振モードに留まるように前記レーザダイオードに流れるダイオード電流を制御する。

このレーザ装置は、光ビームを出力するレーザ装置であって、レーザダイオードと、外部共振器と、モード検出器と、制御器と、を備える。レーザダイオードは、内部共振器によって特定される一または複数の周波数で発振する複数の発振モードを有する。また、外部共振器は、レーザダイオードからのレーザ光を入力して特定の範囲の周波数を選択する。また、モード検出器は、光学部材と、受光素子と、を具備している。そして、光学部材は、外部共振器からのレーザ光を透過して出力するとともに、外部共振器からのレーザ光の一部をこの透過する方向とは異なる所定方向へ光路差を有して導き、受光素子の受光面に干渉縞を生じさせ、受光素子から干渉縞の輝度に応じた信号を出力し、外部共振器からのレーザ光の発振モードに応じたモード検出信号を検出する。また、制御器は、モード検出信号に基づいて前記レーザダイオードに流れる電流を制御する。このような構成を有して、所定の契機で、レーザダイオードに流れる電流を増減して、使用可能モードとされる現在の発振モードから他の使用可能モードまたは使用不能モードへの発振モードの移動が生じたか否かを検出し、現在の発振モードに留まるようにレーザダイオードに流れるダイオード電流を制御する。

この発明のホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体に照射する光ビームを出力するレーザ装置を備えるホログラム記録再生装置であって、前記レーザ装置は、内部共振器によって特定される一または複数の周波数で発振する複数の発振モードを有するレーザダイオードと、前記レーザダイオードからのレーザ光を入力して特定の範囲の周波数を選択する外部共振器と、前記外部共振器からのレーザ光を透過して出力するとともに、前記外部共振器からのレーザ光の一部を前記透過する方向とは異なる所定方向へ光路差を有して導く光学部材と、前記光路差によって発生させられる干渉縞の輝度に応じた信号を出力する受光素子と、を具備し、前記外部共振器からのレーザ光の発振モードに応じたモード検出信号を検出するモード検出器と、前記モード検出信号に基づいて前記レーザダイオードに流れる電流を制御する制御器と、を具備し、所定の契機で、前記レーザダイオードに流れる電流を増減して、使用可能モードとされる現在の発振モードから他の使用可能モードまたは使用不能モードへの発振モードの移動が生じたか否かを前記モード検出信号で検出し、前記現在の発振モードに留まるように前記レーザダイオードに流れるダイオード電流を制御する。

このホログラム記録再生装置は、ホログラム記録媒体に照射する光ビームを出力するレーザ装置を備えるホログラム記録再生装置である。そして、このレーザ装置は、光ビームを出力するレーザ装置であって、レーザダイオードと、外部共振器と、モード検出器と、制御器と、を備える。レーザダイオードは、内部共振器によって特定される一または複数の周波数で発振する複数の発振モードを有する。また、外部共振器は、レーザダイオードからのレーザ光を入力して特定の範囲の周波数を選択する。また、モード検出器は、光学部材と、受光素子と、を具備している。そして、光学部材は、外部共振器からのレーザ光を透過して出力するとともに、外部共振器からのレーザ光の一部をこの透過する方向とは異なる所定方向へ光路差を有して導き、受光素子の受光面に干渉縞を生じさせ、受光素子から干渉縞の輝度に応じた信号を出力し、外部共振器からのレーザ光の発振モードに応じたモード検出信号を検出する。また、制御器は、モード検出信号に基づいて前記レーザダイオードに流れる電流を制御する。このような構成を有して、所定の契機で、レーザダイオードに流れる電流を増減して、使用可能モードとされる現在の発振モードから他の使用可能モードまたは使用不能モードへの発振モードの移動が生じたか否かを検出し、現在の発振モードに留まるようにレーザダイオードに流れるダイオード電流を制御する。

使用可能モードのどの領域でレーザ装置が動作しているか、あるいは、使用不能モードでレーザ装置が動作しているか、を検出する発振モード検出器を用いるレーザ装置、または発振モードを検出後に所望の発振モードの所望領域とするレーザ装置並びにこのようなレーザ装置を用いる記録再生装置を提供することができる。

（レーザ装置）
図２を参照して、実施形態のレーザ装置１０について、説明する。レーザ装置１０は、マルチモードのレーザダイオード１１、コリメートレンズ１２、グレーティング１３、ミラー１４、波長制御用ディテクタ１５、オプティカルウェッジ１６、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８を主要なる光学部品として備えるものである。

さらに、ミラー１４とグレーティング１３とは固着され、回転軸２７を中心に紙面内の矢印で示す方向に回転可能とされている。ここで、グレーティング表面１３ａの延長線とミラー表面１４ａの延長線との各々の延長線が交わる点を回転軸２７の中心としている。この回転軸２７を中心として回転をさせるために、回転機構が歯車機構４１ｂ、歯車機構４１ｃおよびモータ４１ａから構成されている。すなわち、歯車機構４１ｂがミラー１４とグレーティング１３とに固着され、この歯車機構４１ｂと噛み合うように、歯車機構４１ｃが配されており、歯車機構４１ｃはモータ４１ａの回転軸に連結されている。これによって、モータ４１ａの回転に応じて、グレーティング表面とミラー表面とのなす角度を一定に保ちながら、ミラー１４とグレーティング１３とを回転軸２７を中心として回転させることができる。また、モータ４１ａの制御は制御器３０によっておこなわれるようになされている。

制御器３０は、処理回路３０ｃと演算回路３０ａと演算回路３０ｂとを有する。処理回路３０ｃは、ハードウエアとして、ＲＡＭ、ＲＯＭ、外部回路とのインターフェイス（例えば、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、電力増幅器）およびＣＰＵ、並びに、ＲＯＭに記憶され、ＣＰＵが処理をおこなう処理手順を記載したソフトウエアを有するマイクロコンピュータとして構成されている。また、演算回路３０ａおよび演算回路３０ｂは差、和の演算をおこなう演算増幅器と割り算をおこなう割り算器とを有している。
（レーザ光の波長の可変作用について）

レーザ装置１０の作用を、レーザ光の波長の可変の作用を中心として説明する。レーザダイオード１１から出射された光ビーム２０はコリメートレンズ１２で平行光とされ、平行光とされた光ビーム２１はグレーティング１３で、波長ごとに異なった方向へ向かう回折光である１次光を発する。グレーティング１３は、その波長ごとに異なった方向へ光ビームを回折するが、それらの1次光のうち、レーザダイオード１１に戻る１次光もあり、レーザダイオード１１に戻る方向の１次光が該当する波長が優勢となり、図１に示すように、上述した３つのモードを有して、レーザダイオード１１からのレーザパワーに依存した発振モードで発振をおこなうこととなる。ここで、大半の光はグレーティング１３がミラーであるかのように反射して光ビーム（０次光）２２として、さらには、ミラー１４で反射して、光ビーム（０次光）２４として、最終的には光ビーム（０次光）２５として、出射されるので、この光ビーム２５を種々の機器、たとえばホログラム記録再生装置に使用することができる。グレーティング１３は、本実施形態では外部共振器として機能するものである。

ここで、グレーティング１３のレーザダイオード１１に対する角度を変えると、レーザ光の波長を変えることができるが、そうすると、光ビーム２５の出射方向も変わって、種々の機器に適用することは困難である。そこで、本実施形態のレーザ装置１０では、グレーティング表面１３ａとミラー表面１４ａとの各々の延長線が交わる角度を一定、例えば９０度として、光ビーム２５の出射方向を一定に維持して回転させ、光ビーム２５の出射方向を一定の方向となるようにしている。

また、所望の周波数でレーザを発振させる目的を達成するために、上述したように波長制御用ディテクタ１５、制御器３０、モータ４１ａ、歯車機構４１ｂおよび歯車機構４１ｃが配されている。すなわち、モータ４１ａおよび歯車機構４１ｂ、歯車機構４１ｃは、レーザ光の波長を変えるための回転機構として機能するものであり、波長制御用ディテクタ１５および制御器３０は、レーザ光の波長を検出する機能を有するものである。

波長制御用ディテクタ１５は、ディテクタ１５ａとディテクタ１５ｂとを有する２分割ディテクタとして構成されており、光ビーム（０次光）２３を受光するディテクタ１５ａとディテクタ１５ｂの各々の受光面は、図１における紙面の横方向に並べて配置されており、グレーティング表面１３ａとミラー表面１４ａとがともに回転する回転角度に応じて光ビーム２３と波長制御用ディテクタ１５との相対位置関係が異なることとなり、ディテクタ１５ａからの電圧Ｖ１５ａとディテクタ１５ｂからの電圧Ｖ１５ｂとの大きさの割合が変化する。すなわち、電圧Ｖ１５ａと電圧Ｖ１５ｂとの差分（引算した成分）は、上述した回転角度に応じたものとなる。この差分の値は、レーザパワーに比例するので、レーザパワーに比例する信号である電圧Ｖ１５ａと電圧Ｖ１５ｂとの和分（加算した成分）で、この差分を割れば、レーザパワーの大きさに依存しない回転角度のみが検出できる。電圧Ｖ１５ａと電圧Ｖ１５ｂとの差分を電圧Ｖ１５ａと電圧Ｖ１５ｂとの和分で割った規格化差分信号Ｓ１５ｄｎは、演算回路３０ａの出力として得ることができる。

ここで、上述したように、グレーティング表面１３ａとミラー表面１４ａとの回転角度に応じて、光ビーム２５の波長が変化するので、規格化差分信号Ｓ１５ｄｎの値と光ビーム２５の波長との対応関係を予め求めておき、この対応関係を処理回路３０ｃのＲＡＭの所定のテーブルに記憶しておけば、このテーブルを参照して、光ビーム２５の波長を知ることができる。また、モータ駆動信号Ｓｍｄによって、モータ４１ａを回転させて、光ビーム２５の波長を所望の値とすることができる。

（ホップモードモニタについて）
レーザ装置１０には、ホップモードモニタが組み込まれている。ホップモードモニタは光路中に置かれたオプティカルウェッジ１６と、２分割ディテクタとして構成されたホップモード検出用ディテクタ１７、または、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１７と同一構造のホップモード検出用ディテクタ１８と、制御器３０の演算回路３０ｂおよび処理回路３０ｃと、を有して構成されるものである。本実施形態では、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８は、光路差によって発生させられる干渉縞の輝度に応じた信号を出力する受光素子として機能するものである。また、ホップモードモニタはモード検出器として機能するものである。

オプティカルウェッジ１６の表面、裏面で反射した光はホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８の受光面上で干渉縞を形成する。光ビーム２６の波長の成分が変わるとき、言い換えると一のモードから他のモードへと発振モードが変化する場合には、この干渉縞のパターンが変化するので、それを検知することによってモードホップを検出できる。ここで、干渉縞のパターンの変化は、シングルモードで単一の波長のみを光ビーム２６、すなわち光ビーム２５が有する場合には、単にホップモード検出用ディテクタ１７の受光面上で干渉縞が移動するのみであるが、３モード状態（外部共振器ホップモード）、６モード状態（ＬＤチップホップモード）では、複数の波長の干渉縞がホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８の受光面上で、さらに、干渉するので干渉縞のパターンは、より複雑に変化するものとなっている。本実施形態では、オプティカルウェッジ１６は、外部共振器からのレーザ光を透過するとともに、外部共振器からのレーザ光の一部をこの透過する方向とは異なる所定方向へ光路差を有して導く光学部材として機能するものである。

ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８は、上述した干渉縞の変化をとらえる方向に、その各々が２分割ディテクタとして構成されている。ディテクタ１７ａとディテクタ１７ｂとから出力されるホップモード検出信号、およびディテクタ１８ａとディテクタ１８ｂとから出力される各々のホップモード検出信号を加算する等の演算をして、または、いずれか一方を選択的して、新たなホップモード検出信号とすることによって、光ビーム２６、すなわち、光ビーム２５が、シングルモードまたは外部共振器ホップモードの使用可能モードであるか、ＬＤチップホップモードの使用不能モードであるかを知るための源となる波長に応じた信号が得られる。

このように、ホップモード検出用ディテクタ１７のみを用いてホップモード検出信号を検出するようにしても、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８の両者を用いてホップモード検出信号を検出するようにしてもよいものであるが、以下の説明においては、ホップモード検出用ディテクタ１７のみを用いてホップモード検出信号を検出する場合についてまず説明をし、変形例として両者を用いてホップモード検出信号を検出する場合を説明する。

ホップモード検出信号は、干渉縞のパターンの変化を検出する方向に分割されたディテクタ１７ａからの電気信号である電圧Ｖ１７ａおよびディテクタ１７ｂからの電気信号である電圧Ｖ１７ｂを有するものであり、これらのホップモード検出信号の処理は、演算回路３０ｂおよび処理回路３０ｃによって行われる。

図３は、光ビーム２６がシングルモードであるとした場合の、干渉縞が生じる光強度Ｉと干渉縞変化方向の位置との関係を示す。シングルモードである場合には、光強度Ｉは略正弦波の波形となる、ここで、光ビーム２６の波長λ１における光強度を光強度Ｉλ１、波長λ２における光強度を光強度Ｉλ２と表すものである。このように光ビーム２６の波長が変化をすると、光強度Ｉは横軸方向に移動することとなる。これにともなって、光強度Ｉに応じたホップモード検出信号が、電圧Ｖ１７ａおよび電圧Ｖ１７ｂとして得られる。

したがって、ホップモード検出用ディテクタ１７のディテクタ１７ａとディテクタ１７ｂとを図示するように、干渉縞変化方向に配置することによって、干渉縞の移動、すなわち、干渉縞のパターン変化を検出することができる。ここで、外部共振器ホップモードの場合には略５ｐｍ毎に離間した３つの波長が干渉縞を形成するが、３つの波長の各々が形成する各々の干渉縞の干渉縞変化方向へのずれ量が、干渉縞の周期に対応する距離およびホップモード検出用ディテクタ１７の干渉縞変化方向への長さに対して十分に小さいとみなせる場合には、シングルモードと同様なホップモード検出信号が得られる。

一方、ＬＤチップホップモードの場合には、略５ｐｍ毎に離間した３つの波長の群と略５ｐｍ毎に離間した別の３つの波長の群であって、各々の群の離間距離が４０ｐｍ離間した６つの波長によって干渉縞のパターンが形成される。この６つの波長の各々によって生成される各々の干渉縞の干渉縞変化方向へのずれ量が、干渉縞の周期に対応する距離およびホップモード検出用ディテクタ１７の干渉縞変化方向への長さに対して十分に小さいとみなせる場合には、同様にシングルモードと同様なホップモード検出信号が得られる。しかしながら、このような、設定によって干渉縞を生成すると波長変化に対して検出感度が低くなる。このために、適正な検出感度を得る結果として波長が４０ｐｍ程度異なると干渉縞のずれ量が大きく変化し、逆位相となる場合もあり得る。この場合には、ホップモード検出用ディテクタ１７とともにホップモード検出用ディテクタ１８も用いることとなるが、この場合にどのようにして、ＬＤチップホップモードを検出するかについては後述する。

図４は、ホップモード検出信号に基づいて演算回路３０ｂにおいて演算したホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎとレーザダイオード１１に流れるダイオード電流Ｉｄとの関係を示すものである。

ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎは演算回路３０ｂによって、式（１）で示す演算をして得ることができるものである。

Ｓ１７ｄｎ＝（Ｖ１７ａ−Ｖ１７ｂ）／（Ｖ１７ａ＋Ｖ１７ｂ）・・・（１）

式（１）の割られる数は干渉縞の移動に応じた信号であり、割る数は光強度Ｉに応じた信号であるので、規格化をしていることとなる。これによって、レーザパワーの強度、すなわち、ダイオード電流Ｉｄの大きさによって、干渉縞の移動量、すなわち、波長の検出が誤差を含むことがないようにされている。

図４に示すグラフの、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎが急激な変化をする符号Ｘを付した領域は、ＬＤチップホップモードを示すものであり、使用不能領域である。一方、符号ａないし符号ｈを付した、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎが緩慢な階段状の変化をする領域は外部共振器ホップモードまたはシングルモードを示すものである。ここで、符号Ｘを付したＬＤチップホップモードの範囲は、ダイオード電流Ｉｄの値としては、１ｍＡ程度の狭い範囲であり、符号ａないし符号ｈを付した外部共振器ホップモードおよびシングルモードの範囲は、各々の範囲が３ｍＡ程度と広いものであり、この中で、シングルモードの範囲は、１.５ｍＡ程度のより狭い範囲に限られるものである。

図４に示すグラフに基づき、理論的には光ビームを出射するレーザ装置の発振モード（レーザ光の発振モード）が検出されることとなるが、現実には、縦軸に示すホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの値は温度変化等によって容易に縦軸方向に移動するものであって、その絶対値を検出することによって、各々の発振モードを知ることが困難である。

そこで、本実施形態においては、処理回路３０ｃによってダイオード電流Ｉｄを制御し、ダイオード電流Ｉｄの値を増減して、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎがどのように変化するかを処理回路３０ｃにおいて検出して各々のモードを検出している。以下に、処理回路３０ｃにおける処理内容を詳述する。本実施形態においては、処理回路３０ｃおよびＣＰＵで実行されるソフトウエアを有する制御器３０は、レーザダイオード１１に流れる電流を制御する制御器として機能するものである。

図５に処理回路３０ｃにおいて、ＣＰＵが行う処理をフローチャートで示す。処理は割込み処理によって行われる。割込みのタイミングは常時、一定の時間間隔、例えば、３０Ｓｅｃ（秒）ごとに行うものであっても良く、記録時（ホログラム記録媒体に記録データを記録中）においてはこの割込みは行わず、再生時（ホログラム記録媒体から記録データを再生中）にのみ割込み処理を行うものであっても良く、記録開始の直前にのみ、この割込み処理を行うものであっても良い。割り込みをどのようなタイミングでおこなうかについては、ホログラム記録再生装置の動作として後述する。

図５に沿って、処理回路３０ｃに配されたＣＰＵが行う処理の内容をステップごとに示す。
まず、ダイオード電流Ｉｄの割込直後における値を初期電流Ｉｄｉとして記憶する。ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの値を検出し、この値を初期モニタ信号Ｓ１７ｄｎｏとして記憶する（ステップＳＴ１００）。
次に、処理回路３０ｃが現在設定しているダイオード電流Ｉｄの値である初期電流Ｉｄｉの値を初期電流Ｉｄｉ＋ｎΔＩ１に変更し、この時のホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎと初期モニタ信号Ｓ１７ｄｎｏとの差値ΔＳｎを求める（ステップＳＴ１０１）。
ここで、ΔＩ１の値は、ホップモードモニタの検出精度と関係するものであり、ΔＩ１（単位はｍＡ）が小さい程、検出精度は向上するものの、処理の回数（後述する、Ｍ、Ｎ、Ｋ，Ｌの値で表される）が増えるので、外部共振器ホップモードまたはシングルモードの範囲である３ｍＡに対して、その３ｍＡの範囲どの位置であるかを、例えば、３％程度の精度で検出できる値として、例えば、０．１ｍＡとする。

次に、ステップＳＴ１０１の処理をＮ回繰り返す。すなわち、差値ΔＳ１（ｎ＝１のときの差値）、差値ΔＳ２（ｎ＝２のときの差値）・・・差値ΔＳｎ（ｎ＝ｎのときの差値）・・・差値ΔＳＮ（ｎ＝Ｎのときの差値）の各々を求める。そして、繰り返しの数がＮに達すると処理はステップＳＴ１０３に移動する（ステップＳＴ１０２）。
ここで、Ｎの値が大きいと、広い範囲に渡りダイオード電流Ｉｄの値をスイープすることになり、記録再生に用いる光ビームは、いくつものモードでの発振をすることになり、記録再生の動作との関係で不都合を生じる場合もあり得る。一方、Ｎの値が小さいと、現在どの領域で発振しているかを検出することが困難となる。そこで、本実施形態では、Ｎの値を１０とし、ダイオード電流Ｉｄのスイープの幅を１ｍＡ（ΔＩ１×Ｎ）としている。

次に、差値ΔＳ１から差値ΔＳＮまでの中の最大の差値である差値ＭａｘΔＳｎを求める（ステップＳＴ１０３）、本実施形態のダイオード電流Ｉｄのスイープの幅を１ｍＡとする設定では、通常は、差値ＭａｘΔＳｎは、差値ΔＳＮとなる。すなわち、ＬＤチップホップモードの範囲はダイオード電流Ｉｄに換算すると１ｍＡ程度であるので、差値ΔＳＮの変化が最も大きい場合であっても、このルーチンのスタートの当初の外部共振器ホップモードまたはシングルモード（以下、当初のモードと省略して用いる）の端部からＬＤチップホップモードを挟んだ他の外部共振器ホップモードまたはシングルモード（以下、他のモードと省略して用いる）の端部に動作点が移動するに過ぎないからである（例えば、図４における、符号ｄを付した領域の右端から符号ｅを付した領域の左端）。

次に、ステップＳＴ１０３で求めた差値ＭａｘΔＳｎの絶対値が判定値ε以上か否かを判断する（ステップＳＴ１０４）。
ここで、判定値εは、当初のモードから他のモードへ移動することを許さず、これを検出する場合（すなわち、使用可能モードが、特定の同一の外部共振器ホップモードまたはシングルモードに限られる場合）には、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの差である変化量ε１（波長では５ｐｍに相当する）よりも小さな値に設定される。この場合には、例えば、判定値εが変化量ε１の中間の値となるように判定値ε＝ε１／２に設定される。

また、判定値εの別の設定方法としては、当初のモードから他のモードへ移動することは許し、これを検出せず、ＬＤチップホップモードへ移動することは許さず、これを検出する場合（すなわち、使用可能モードが、外部共振器ホップモードまたはシングルモードであれば、どの領域でも良い場合）には、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの差である変化量ε１よりも大きく、かつ、ＬＤチップホップモードを挟む２つの外部共振器ホップモードまたはシングルモードの両者のホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの差である変化量ε２の１／２（波長では２０ｐｍに相当する）よりも小さく設定されている。すなわち、判定値εの値を変化量ε２の１／２よりも小さくしたのは、ＬＤチップホップモードの幅が１ｍＡであるので、例えば、図４に示す符号ｄを付した領域の右端から０．５ｍＡの範囲内に対応する位置に初期電流Ｉｄｉがある場合おいて、初期電流Ｉｄｉを１ｍＡスイープすることによって、明確にＬＤチップホップモードの存在を検出することができるようにするためである。この場合には、例えば、判定値εが変化量ε１とε２の１／２の中間の値となるように判定値ε＝ε１＋（ε２／２−ε１）／２に設定される。

ステップＳＴ１０４における判断がＹｅｓ（肯定）の場合には、処理はステップＳＴ１０５に跳び、ステップＳＴ１０４における判断がＮｏ（否定）の場合には、処理はステップＳＴ１０８に跳ぶ。図５においては、ＹｅｓはＹ、ＮｏはＮで記載を省略する、また後述する図７のフローチャートにおいても同様にＹ、Ｎと記載する。

ステップＳＴ１０５とステップＳＴ１０６は、ステップＳＴ１０４で当初のモードから他のモードへモードが移動したことを検出した後、どの大きさのダイオード電流Ｉｄの値で、他のモードに移動したかを知るための処理である。また、ステップＳＴ１０７は、当初のモードにおいて最も適正使用領域を広くするためにダイオード電流Ｉｄの設定を変更するための処理である。

ステップＳＴ１０５では、差値ΔＳｎの絶対値とモード閾値δとを比較し、差値ΔＳｎの絶対値がモード閾値δ以上であるか否かを判断する。
モード閾値δは、モードが変わったことを検出するためのものであり、確実に各々のモードの端を検出できる必要があるので、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎのノイズレベルで誤動作することはない範囲であって、なるべく小さな値とされる。なお、温度による変化は、ステップＳＴ１００の処理開始からほとんど時間が経過していない（例えば、１秒以内の範囲）ので、このモード閾値δについては考慮に入れる必要がないものである。

この比較は、Ｍ回おこなわれる。Ｍの値はＮよりも小さく、例えば５とされる。５に選んだ理由は、ΔＩ１の値が０．１ｍＡであるので、５回、ステップＳＴ１０５における比較の処理をおこなえばダイオード電流Ｉｄの初期電流Ｉｄｉの値に０．５ｍＡを足すことになるが、このようにしてもモードが移動しない場合（ステップＳＴ１０６の判断がＹｅｓの場合）には、０．５ｍＡの余裕があれば、初期電流Ｉｄｉである限り、ＬＤチップホップモードへ移動する蓋然性のない適正領域で動作していることがこの段階で明かだからである。
すなわち、当初のモードの端から、電流の減少方向（図４の紙面左方向）に、ダイオード電流Ｉｄの値に換算して０．５ｍＡ以上離れた当初のモードの範囲内を適正使用領域として、この範囲となるようにダイオード電流Ｉｄを再設定したこととなる。
そして、後述するステップＳＴ１０８以降のダイオード電流Ｉｄの減少側における、ダイオード電流Ｉｄの適正使用領域内における設定の処理を実行して、再設定後のダイオード電流Ｉｄの値がステップＳＴ１１４で変更されない場合には、ダイオード電流Ｉｄの値を初期電流Ｉｄｉとする処理をステップＳＴ１１５でおこなう。

一方、５回の範囲内のＬ回でステップＳＴ１０５の判断結果がＹｅｓとなった場合には、処理はステップＳＴ１０７に移る。
ステップＳＴ１０７では、例えば、Ｌが４である場合には、当初のモードの幅が３ｍＡのダイオード電流Ｉｄに相当するものであった場合には、そのモードの中心付近に移動させる。このためには、ΔＩ２の値を１．５ｍＡ（３ｍＡ／２）として、ダイオード電流Ｉｄの値としては、初期電流Ｉｄｉ＋ＬΔＩ１−ΔＩ２に設定する。
すなわち、当初のモードの中心付近に動作の領域を移し当初のモードの適正使用領域の範囲を最も広く確保したこととなる。
なお、ステップＳＴ１０７で、不適正使用領域であることをコントローラ４０に通知し、ダイオード電流Ｉｄの値としては、初期電流Ｉｄｉ＋ＬΔＩ１−ΔＩ２に替えて初期電流Ｉｄｉとして、適正領域であるか、不適正使用領域であるかを検出する検出器としてのみ機能させるようにしても良いものである。

上述の例では、Ｍの値を５に選択したが、Ｎ以下であれば、これに限るものではない。例えば、ＭをＮと等しくするものであっても良いものである。この場合は、他のモードに移動するのに、ダイオード電流Ｉｄの値に換算して、０．５ｍＡ以上のマージンが在る場合においては、そのマージンに応じて、より正確にそのモードの中心付近に移動させることができることとなる。
ステップＳＴ１０７の処理が終了すると、今回のルーチンの処理は終了して、次ぎの割込の処理の開始を待つこととなる。

ステップＳＴ１０６での判断結果がＹｅｓの場合には、上述したように、処理は、ステップＳＴ１０８に移り、ダイオード電流Ｉｄの減少側における、ダイオード電流Ｉｄの適正使用領域内における設定の処理を実行する。
ステップＳＴ１０８では、初期電流Ｉｄｉの値を初期電流Ｉｄｉ−ｎΔＩ１に変更し、この時のホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎと初期モニタ信号Ｓ１７ｄｎｏとの差値ΔＳｎを求める。

次に、ステップＳＴ１０８の処理をＮ回繰り返す（ステップＳＴ１０９）。
差値ΔＳ１から差値ΔＳＮまでの中の最大の差値である差値ＭａｘΔＳｎを求める（ステップＳＴ１１０）。本実施形態のダイオード電流Ｉｄのスイープの幅を１ｍＡとする設定では、通常は、差値ΔＳＮが最も大きい差値ＭａｘΔＳｎとなる。すなわち、差値ΔＳＮの変化が最も大きい場合であっても、当初モードの端部からＬＤチップホップモードを挟み他のモードの端部にモードが移動するに過ぎないからである（例えば、図４における、符号ｅを付した領域の左端から符号ｄを付した領域の右端）。

次に、ステップＳＴ１１０で求めた差値ＭａｘΔＳｎの絶対値が判定値ε以上か否かを判断する（ステップＳＴ１１１）。

ステップＳＴ１１１における判断がＹｅｓの場合には、処理はステップＳＴ１１２に跳び、ステップＳＴ１１１における判断がＮｏの場合には、処理はステップＳＴ１１５に跳ぶ。

ステップＳＴ１１２とステップＳＴ１１３は、ステップＳＴ１１２で当初のモードから他のモードへモードが移動したことを検出した後、いかなる値のダイオード電流Ｉｄにおいて、他のモードに移動したかを知るための処理である。また、ステップＳＴ１１４は、当初のモードにおいて最も適正使用領域を広くするためにダイオード電流Ｉｄの設定を変更して、再設定するための処理である。

ステップＳＴ１１２では、差値ΔＳｎの絶対値とモード閾値δとを比較する。

この比較は、Ｍ回おこなわれ、Ｍ回の範囲でモードが移動しない場合（ステップＳＴ１１３の判断がＹｅｓの場合）には、処理はステップＳＴ１１５に移る。
ステップＳＴ１１５では、再設定後のダイオード電流Ｉｄの値は、初期電流Ｉｄｉと等しい値とされる。このようにしておけば、他のモードに移動するのに、ダイオード電流Ｉｄがする場合のみならず、ダイオード電流Ｉｄが減少する場合でも、ダイオード電流Ｉｄの値に換算して、０．５ｍＡ以上のマージンが在り、当分の間、他のモードに移動する心配はないからである。
すなわち、当初のモードの両方の端から、ダイオード電流Ｉｄの値に換算して０．５ｍＡ以上離れた当初のモードの範囲内を適正使用領域として、この範囲となるように初期電流Ｉｄｉは、設定されていることとなる。

一方、Ｋ回でステップＳＴ１１２の判断結果がＹｅｓとなった場合には、処理はステップＳＴ１１４に移る。
ステップＳＴ１１４では、ダイオード電流Ｉｄの値としては、初期電流Ｉｄｉ−ＫΔＩ１＋ΔＩ２して、当初のモードの中心付近に動作の領域を移し、処理は終了する。
すなわち、当初のモードの中心付近に動作の領域を移し当初のモードの適正使用領域の範囲を最も広く確保したこととなる。
なお、ステップＳＴ１１４で、不適正使用領域であることをコントローラ４０に通知し、ダイオード電流Ｉｄの値としては、初期電流Ｉｄｉとして、適正領域であるか、不適正使用領域であるかを検出する検出器としてのみ機能させるようにしても良いものである。

図５に示すフローチャートにおいて、判定値εの値をどのように定めるかによって、モードホップモニタの検出精度は変化することになるので、上述したように、使用可能モードと使用不能モードとを分離して検出するものであるか、使用可能モードの範囲内であっても、他の使用可能モードとを分離して検出するものであるかに応じて適宜、判定値εの値は定め得るものである。

また、整数値Ｎの値と電流の刻み幅であるΔＩ１との積の大きさは、初期のダイオード電流Ｉｄである初期電流Ｉｄｉをどの程度の幅でスイープするかを定めるものであり、整数値Ｍは、現在の発振モードに留まっている範囲（すなわち、他の発振モードとの境界）を検出するものであるので、整数値Ｎおよび整数値Ｍの値を大きくする場合には、他の発振モードとの境界を見つけ易くできる。一方、整数値Ｎおよび整数値Ｍの値を比較的小さくし、さらに、整数値Ｎと整数値Ｍとの値を等しくする場合には、境界を見つける精度が低下する場合もあるが、大きくダイオード電流Ｉｄを増減することなく、初期電流Ｉｄｉの値が、少なくとも適正使用領域の範囲であるか否かを検出することができる等の点においては好適である。この場合には、初期電流Ｉｄｉの値によっては、他の発振モードに移動させずに、現在の発振モードに留まりながら適切にダイオード電流Ｉｄの値を管理することも可能となる場合もある。このような各々の長所を利用する観点から整数値Ｍ、整数値Ｎの値は適宜、選択が可能となるものである。

上述した、図５のフローチャートに示す処理では、当初のモードが外部共振器ホップモードまたはシングルモードであるとして説明をしたが、当初のモードがＬＤチップホップモードである場合には、上述の処理に不具合が生じる。したがって、フローチャートには図示しないが、図５のフローチャートの処理をおこなう前提として、何らかの方法で、当初のモードを外部共振器ホップモードまたはシングルモードとしておく必要がある。例えば、ダイオード電流Ｉｄの値を正側、負側の両方向の各々において、例えば、２ｍＡの範囲でスイープして、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎが２回大きな変化をすることがないことを確認しておく。仮に、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎが２回大きな変化をする場合には、ＬＤチップホップモードであるので（外部共振器ホップモードまたはシングルモードの幅は３ｍＡに相当し、ＬＤチップホップモードの幅は１ｍＡに相当する場合にはこのようになる）、ＬＤチップホップモードから抜け出すようにダイオード電流Ｉｄの値を変化させ、当初のモードが外部共振器ホップモードまたはシングルモードとなるように再設定をした後に、図５のフローチャートに示す処理を実行することとなる。

（実施形態のレーザ装置の変形例）

上述の実施形態の種々の代表的なる変形例を以下に記載する。

まず２分割ディテクタについての変形例の説明をする。２分割ディテクタとされたホップモード検出用ディテクタ１７を１個配置することによって、光ビーム２６の波長を検出する場合について説明をしたが、ホップモード検出用ディテクタ１７に加え、さらに、ホップモード検出用ディテクタ１８を図３に示すがごとく、干渉縞の周期の略１／４周期もしくは略３／４周期、または、それらに、干渉縞の周期の整数倍（負の整数倍も含む）を加算した距離だけホップモード検出用ディテクタ１７からホップモード検出用ディテクタ１８を離間させて配置することによって、より良好なるホップモード検出信号を得ることができる。

その背景となる理由を以下に述べる。第１の理由は、ホップモード検出用ディテクタ１７のみを設ける場合には、干渉縞との関係において、図３に示す位置にホップモード検出用ディテクタ１７を配置することによって、光ビーム２６の波長の変化を、最も大きなホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの変化として得ることができる。一方、仮に、図３において、ホップモード検出用ディテクタ１８が配されている位置にホップモード検出用ディテクタ１７が配されているとすると、光ビーム２６の波長の変化を、十分に大きなホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの変化として得ることが困難となる。したがって、良好なＳ／Ｎ（信号対雑音比）特性を得るためには、図３に示すホップモード検出用ディテクタ１７が配置されている位置に配置されるように、２分割ディテクタの位置を微調整することが必要となり、量産性が悪くなる。

一方、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８の両方を備え、上述したように、図３に示すような相互の位置関係を有する場合には、一方の２分割ディテクタからの信号は必ず良好なものとなるので、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８からの各々のホップモード検出信号を加算等して、これをホップモード検出信号として用いることによって、干渉縞と２分割ディテクタとの位置あわせは不要となる。一方、ホップモード検出用ディテクタ１７とホップモード検出用ディテクタ１８との相互の位置あわせは、光学部品を介することなく単に幾何学的な距離を合わせるだけであるので極めて容易にできるものである。また、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８からの各々のホップモード検出信号を加算することなく、いずれか、より良好なＳ／Ｎ特性を呈する２分割ディテクタからのホップモード検出信号を選択的に用いるようにしても良いものである。

第２の理由は、ホップモード検出信号の検出感度を高くした場合において、光学部品自体の生産時における精度のばらつき、調整時における調整ばらつきによっては、図６において符号Ｘで示す、ＬＤチップホップモード、すなわち使用不能モードが、例えば、０Ｖ付近で、幅の広い平坦部として生じる場合がある。この現象が発生する理由は、波長が４０ｐｍ程度異なる２つの波長（たとえば、一方の波長が４０９．７５ｎｍ付近であり、他方の波長が４０９．７１５ｎｍ付近）の光ビームの各々がホップモード検出用ディテクタ１７の受光面に発生させる干渉縞の位相が逆位相となる場合があり得るためである。

このような場合には、オプティカルウェッジ１６の作用によって本来は発生すべきである干渉縞に基づくホップモード検出信号が発生しない。したがってホップモード検出用ディテクタ１７からは０Ｖ付近の電圧がホップモード検出信号として検出され、ホップモード検出用ディテクタ１８からも０Ｖ付近の電圧がホップモード検出信号として検出される。したがって、ホップモード検出用ディテクタ１７とホップモード検出用ディテクタ１８の両方のホップモード検出信号が０Ｖ付近である場合には、直に使用不能モードであるとの判断が可能となる。この場合に、温度変化によってこの０Ｖ付近の電圧は変化を受け、さらに、２つの一群の波長の相互の波長間隔と光学系との関係によって、０Ｖよりもずれることがあるので、これらの要因が組み合わさって０Ｖからのずれ電圧が発生する場合があるものである。

一方、ホップモード検出用ディテクタ１７のみである場合には、このように、０Ｖ付近の平坦部（図６の符号Ｘを付した部分）が存在する場合には、ホップモード検出用ディテクタ１７と干渉縞との位置関係によるものか、ＬＤチップホップモードによって、干渉縞が打ち消されているか、いずれであるかを判断することが困難である。すなわち、干渉縞が打ち消されている場合には、ＬＤチップホップモードであることを検出する判定値εの値と各々の互いに隣接する２つの外部共振器ホップモードの間のホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの値の差値とが近接して、ＬＤチップホップモードであるか、外部共振器ホップモードであるかの判断が困難となる場合が生じる。したがって、このような判断の困難性を回避する点において、ホップモード検出用ディテクタ１７とホップモード検出用ディテクタ１８との２つの２分割ディテクタを用いることは好ましいものである。

次に、外部共振器型レーザ装置の変形例について説明をする。外部共振器型レーザ装置としてリトロウ型の外部共振器型レーザ装置を用いる場合について、ホップモードモニタの構成および作用についてこれまで説明してきたが、ホログラム記録再生に１次光を用いるリットマン型の外部共振器型レーザ装置を用いる場合にも、上述したホップモードモニタは同様な構成とし、同様な作用をなし、同様の効果を生じるものである。

次に、使用可能モードと使用不能モードの分類についての変形例の説明をする。上述した実施形態では、外部共振器ホップモードまたはシングルモードを使用可能モードとして分類し、ＬＤチップホップモードを使用不能モードとして分類した。そして、使用可能モードでは安定した記録再生が可能となるとして説明をし、さらに、使用可能モードの中でも、安定して使用できる適正使用領域と、ＬＤチップホップモードに移動する蓋然性の高い不適正使用領域とを分類した。

しかしながら、使用可能モードと使用不能モードの範囲は、ホログラム記録媒体の特性、ホログラム記録再生装置の特性（例えば、記録密度、後述する誤り訂正方式の訂正スキーム等）、環境条件（温度変化、移動して使用するものか、据え置きで使用するものか等）、産業上の利用分野（民生用途か、公文書の保存のための記録再生装置か等）によって大きく変化する概念である。また、記録時と再生時とで使用可能モードの範囲を異ならせる場合もあり得るものである。このような種々の観点から考慮した場合に、例えば、使用可能モードをシングルモードのみとし、外部共振器ホップモードおよびＬＤチップホップモードを使用不能モードとし、このような判別をするホップモードモニタが必要とされる場合もあり得る。以下にシングルモードを検出するホップモードモニタについて説明をする。

シングルモードを検出するホップモードモニタは、上述した、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８の両方を備える場合において、波長が５ｐｍ離間している場合に、各々の２分割ディテクタにおける干渉縞が消えるような設定にすることで実現できる。これは、オプティカルウェッジ１６の諸定数、例えば、オプティカルウェッジ１６の厚さ、ウエッジ角度（オプティカルウェッジ１６の表面と裏面とのなす角度）の値等を調整して実現できる。

このようにすると、外部共振器ホップモードでは、オプティカルウェッジ１６の作用によって本来は発生すべきである干渉縞が発生しない。したがってホップモード検出用ディテクタ１７からは０Ｖ付近の電圧がホップモード検出信号として検出され、ホップモード検出用ディテクタ１８からも０Ｖ付近の電圧がホップモード検出信号として検出される。したがって、ホップモード検出用ディテクタ１７とホップモード検出用ディテクタ１８の両方のホップモード検出信号が０Ｖ付近である場合には、あるいは、両者のホップモード検出信号の和が０Ｖ付近である場合には、直に外部共振器ホップモードであるとの判断が可能となる。このようにして、シングルモードと外部共振器ホップモードを分離して、シングルモードのみを使用可能モードとして分離して検出することもできる。

図７のフローチャートを参照して、シングルモードを検出するための制御器３０において、ＣＰＵが行う処理を説明する。ここで、シングルモードを検出するための光学部は、上述した構成を採用して、シングルモードである場合には、ホップモード検出用ディテクタ１７およびホップモード検出用ディテクタ１８の両者から、０Ｖ付近の電圧がホップモード検出信号として検出されるようになされている。

まず、現在のダイオード電流Ｉｄを初期電流Ｉｄｉとして記憶する。また、ホップモード検出用ディテクタ１７からのホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの値を検出して、これを初期モニタ信号Ｓ１７ｄｎｏとして記憶する。また、ホップモード検出用ディテクタ１８からのホップモードモニタ信号Ｓ１８ｄｎの値を検出して、これを初期モニタ信号Ｓ１８ｄｎｏとして記憶する（ステップＳＴ２００）。

次に、初期モニタ信号Ｓ１７ｄｎｏの値がシングルモード閾値η以下で、かつ、初期モニタ信号Ｓ１８ｄｎｏの値がシングルモード閾値η以下であるかを判断する（ステップＳＴ２０１）。
シングルモード閾値ηは、ホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎおよびホップモードモニタ信号Ｓ１８ｄｎのノイズレベルと温度変化による０Ｖからの変化量との和よりも大きな値であって、検出誤差を生じないような、なるべく小さな値とされている。

ステップＳＴ２０１における判断がＹｅｓの場合には、現在のモードがシングルモードであるので、シングルモードを検出したことを示すシングルモード検出信号をコントローラ４０に出力して（ステップＳＴ２０２）、処理は終了する。
なお、ステップＳＴ２０２では、シングルモード領域中のどの部分で動作しているかは不明である。
温度変化等の環境変化にもかかわらず安定して使用できる領域である適正使用領域（例えば、外部共振器ホップモードからダイオード電流Ｉｄの値に換算して、０．３ｍＡ以上離れている領域）と、外部共振器ホップモードに移動する蓋然性の高い不適正使用領域（例えば、外部共振器ホップモードからダイオード電流Ｉｄの値に換算して、０．３ｍＡ未満の範囲離れている領域）とにさらに領域を分けて、必ず、適正使用領域において動作させる場合には、このステップＳＴ２０２の処理をおこなわず、ステップＳＴ２０３に無条件で処理が移るようにすることもできる。
しかしながら、ステップＳＴ２０２の処理を採用する場合には、シングルモードに現在あるものを、一旦、外部共振器ホップモードに移動させた後に、再び、シングルモードの適正使用領域の範囲に再設定するということはない点で優れたものである。一方、このステップＳＴ２０２の処理をおこなわない場合には、適正使用領域の幅が狭いシングルモードにおいては、温度変化等に対して、突然にシングルモードからモードが移動する場合もあり得ることとなる。

次に、ダイオード電流Ｉｄの値を初期電流Ｉｄｉ＋ｎΔＩ１として、このときのホップモード検出用ディテクタ１７からのホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの値を検出して、初期モニタ信号Ｓ１７ｄｎｏとの差値ΔＳ１７ｎを求める。また、このときのホップモード検出用ディテクタ１８からのホップモードモニタ信号Ｓ１８ｄｎの値を検出して、初期モニタ信号Ｓ１８ｄｎｏとの差値ΔＳ１８ｎを求める（ステップＳＴ２０３）。
ここで、ΔＩ１はスイープの刻み幅であり、図５のフローチャートに示すと同様に０．１ｍＡとした。
また、ｎは刻々のスイープ値を示すものであり、ステップＳＴ２０４に記述されている整数値Ｎはスイープ範囲を示すものである。例えば、シングルモードの範囲が１ｍＡ程度であるから、Ｎ＝１０に選んでシングルモードの範囲をすべて覆うようにしている。
ｎの値が１からＮの範囲でステップＳＴ２０３に示す処理を繰り返し、各々のｎに対する差値ΔＳ１７ｎおよび差値ΔＳ１８ｎを検出し、ｎの値がＮ（１０）となった場合には処理をステップＳＴ２０５に移す（ステップＳＴ２０４）。

ステップＳＴ２０５では、差値ΔＳ１７ｎの値がシングルモード閾値η以下である場合における、ｎ（変数）の値である整数値ｐないし整数値ｑを求める。また、差値ΔＳ１８ｎの値がシングルモード閾値η以下であるｎの値である整数値ｒないし整数値ｓを求める。
次に、整数値ｐないし整数値ｑと、整数値ｒないし整数値ｓとの一致する範囲である、整数値ｕないし整数値ｖを求める（ステップＳＴ２０６）。

なお、ステップＳＴ２０５の結果は以下の３つのケースがあり得る。括弧内に示す数は一例であるが以下に示す。
（ケース１）整数値ｐないし整数値ｑが（２、３、４、５、６）であり、整数値ｒないし整数値ｓが（４、５、６、７、８）である場合には、整数値ｕないし整数値ｖは（４、５、６）となる。
すなわち、ダイオード電流Ｉｄが、初期電流Ｉｄｉから初期電流Ｉｄｉ＋０．６ｍＡ（６×０．１ｍＡ）の範囲でシングルモードであることを示している。

（ケース２）整数値ｐないし整数値ｑが（１、２、３）であり、整数値ｒないし整数値ｓが、（１、２、３、４、５、６）である場合には、整数値ｕないし整数値ｖは（１、２、３）となる。
すなわち、ダイオード電流Ｉｄが、少なくとも、初期電流Ｉｄｉから初期電流Ｉｄｉ＋０．３ｍＡ（３×０．１ｍＡ）の範囲でシングルモードであることを示している。そして、初期電流Ｉｄｉよりもダイオード電流Ｉｄが小さい範囲でシングルモードであるか否かは不明であるので、後述するステップＳＴ２１０に示す以降の処理をおこなって、さらに検出を続けるべきものである。

（ケース３）整数値ｐないし整数値ｑが（６、７、８、９）であり、整数値ｒないし整数値ｓが（１、２、３、４）である場合には、両者は一致せず、整数値ｕないし整数値ｖは存在しない。
すなわち、ダイオード電流Ｉｄが、少なくとも、初期電流Ｉｄｉより大きい範囲ではシングルモードでないことを示している。そして、初期電流Ｉｄｉよりもダイオード電流Ｉｄが小さい範囲でシングルモードであるか否かは不明であるので、後述するＳＴ２１０に示す以降の処理をおこなって、さらに検出を続けるべきものである。

次に、整数値ｐないし整数値ｑと、整数値ｒないし整数値ｓとのいずれかが一致するか否かを判断する（ステップＳＴ２０７）。
Ｙｅｓ、すなわち、一致する整数値の数が一つでもある場合には処理はステップＳＴ２０８に移る。例えば、上述のケース１またはケース２である。
一方、Ｎｏ、すなわち、一致する整数値の数が一つもない場合には処理はステップＳＴ２１０に移る。例えば、上述のケース３である。

ステップＳＴ２０８では、一致する整数値の数の最小値である整数値ｕの値が１であるか否かを判断する。
Ｙｅｓ、すなわち、整数値ｕの値が１である場合には、処理はステップＳＴ２１０に移る。例えば、上述のケース２である。
一方、Ｎｏ、すなわち、整数値ｕの値が１でない場合には処理はステップＳＴ２０９に移る。例えば、上述のケース１である。

ステップＳＴ２０９では、ダイオード電流Ｉｄの値を初期電流Ｉｄｉ＋ｖΔＩ１−ΔＩ２に設定する。ここで、ΔＩ２は、シングルモードの幅の１／２の０．７５ｍＡとされる。例えば、整数値ｖの値が６である場合には、ダイオード電流Ｉｄの値は、初期電流Ｉｄｉ＋０．１ｍＡ（６×０．１ｍＡ−０．７５ｍＡ）とされる。これによって、ダイオード電流Ｉｄの値はシングルモードの中心付近となるように再設定される。
すなわち、シングルモードの中心付近に動作の領域を移し、適正使用領域の範囲を最も広く確保したこととなる。
そして、処理は終了し、次の割込みを待つこととなる。

ステップＳＴ２１０では、ダイオード電流Ｉｄの値を初期電流Ｉｄｉ−ｎΔＩ１として、このときのホップモード検出用ディテクタ１７からのホップモードモニタ信号Ｓ１７ｄｎの値を検出して、初期モニタ信号Ｓ１７ｄｎｏとの差値ΔＳ１７ｎを求める。また、このときのホップモード検出用ディテクタ１８からのホップモードモニタ信号Ｓ１８ｄｎの値を検出して、初期モニタ信号Ｓ１８ｄｎｏとの差値ΔＳ１８ｎを求める。
ｎの値が１からＮの範囲でステップＳＴ２１０に示す処理を繰り返し、各々のｎに対する差値ΔＳ１７ｎおよび差値ΔＳ１８ｎを検出し、ｎの値がＮ（１０）となった場合には処理をステップＳＴ２１２に移す（ステップＳＴ２１１）。

ステップＳＴ２１２では、差値ΔＳ１７ｎの値がシングルモード閾値η以下である場合のｎの値である、整数値ｃないし整数値ｄを求める。また、差値ΔＳ１８ｎの値がシングルモード閾値η以下である場合のｎの値である、整数値ｅないし整数値ｆを求める。

次に、整数値ｃないし整数値ｄと、整数値ｅないし整数値ｆとの一致する範囲である整数値ｇないし整数値ｈを求める（ステップＳＴ２１３）。

なお、ステップＳＴ２１３の結果は以下の３つのケースがあり得る。括弧内に示す数は一例であるが以下に示す。

（ケース４）整数値ｃないし整数値ｄが、（２、３、４、５、６）であり、整数値ｅないし整数値ｆが、（４、５、６、７、８）である場合には、整数値ｇないし整数値ｈは、（４、５、６）となる。
すなわち、ダイオード電流Ｉｄが、初期電流Ｉｄｉから初期電流Ｉｄｉ−０．６ｍＡ（６×０．１ｍＡ）の範囲でシングルモードであることを示している。

（ケース５）整数値ｃないし整数値ｄが、（１、２、３、４、５、６、７、８）であり、整数値ｅないし整数値ｆが、（１、２、３、４、５、６）である場合には、整数値ｇないし整数値ｈは、（１、２、３、４、５、６）となる。
すなわち、ダイオード電流Ｉｄが、少なくとも、初期電流Ｉｄｉから初期電流Ｉｄｉ−０．３ｍＡ（３×０．１ｍＡ）の範囲でシングルモードであることを示している。

（ケース６）整数値ｃないし整数値ｄが、（６、７、８、９）であり、整数値ｅないし整数値ｆが、（１、２、３、４）である場合には、両者は一致せず、整数値ｇないし整数値ｈは、存在しない。

次に、整数値ｃないし整数値ｄと、整数値ｅないし整数値ｆとのいずれかが一致するか否かを判断する（ステップＳＴ２１４）。
Ｙｅｓ、すなわち、一致する整数値の数が一つでもある場合には処理はステップＳＴ２１５に移る。例えば、上述のケース４またはケース５である。
一方、Ｎｏ、すなわち、一致する整数値の数が一つもない場合には処理はステップＳＴ２１６に移る。例えば、上述のケース６である。

ステップＳＴ２１６では、ダイオード電流Ｉｄを、少なくとも、初期電流Ｉｄｉに対して、正、負の１ｍＡの幅でスイープした範囲には、シングルモードの範囲がないことを示すものであるので、この旨をコントローラ４０に知らせる。そして処理は終了し、次の割込みを待つ。

ステップＳＴ２１５では、一致する整数値の数の最小値である整数値ｇの値が１であるか否かを判断する。
Ｙｅｓ、すなわち、整数値ｇの値が１である場合には、処理はステップＳＴ２１７に移る。ステップＳＴ２１７では、ダイオード電流Ｉｄの値を初期電流Ｉｄｉ−（ｈ−ｖ）／２）ΔＩ１に設定する。該当するのは、例えば、上述のケース２とケース５の場合である。この場合には、整数値ｈの値が６、整数値ｖの値が３であるので、ダイオード電流Ｉｄの値は、初期電流Ｉｄｉ−０．１５ｍＡ（（６−３）／２×０．１ｍＡ）とされる。これによって、ダイオード電流Ｉｄの値はシングルモードの中心付近となるように再設定される。
すなわち、シングルモードの中心付近に動作の領域を移し、適正使用領域の範囲を最も広く確保したこととなる。
そして処理は終了し、次の割込みを待つ。

一方、Ｎｏ、すなわち、整数値ｕの値が１でない場合には処理はステップＳＴ２１８に移る。

ステップＳＴ２１８では、ダイオード電流Ｉｄの値を初期電流Ｉｄｉ−ｈΔＩ１＋ΔＩ２に設定する。例えば、整数値ｈの値が６である場合には、ダイオード電流Ｉｄの値は、初期電流Ｉｄｉ−０．１ｍＡ（−６×０．１ｍＡ＋０．７５ｍＡ）とされる。
すなわち、シングルモードの中心付近に動作の領域を移し、適正使用領域の範囲を最も広く確保したこととなる。
そして処理は終了し、次の割込みを待つ。

また、実施形態の別変形例として、シングルモードと外部共振器ホップモードを分離して検出し、さらに、安定な、外部共振器ホップモードと、ＬＤチップホップモードに移動する蓋然性の高い、不安定な、外部共振器ホップモードと、を分離する場合においては、図５のフローチャートで示した処理と図７のフローチャートで示した処理とを併用することができる。また、同様の効果を得る、さらに別の変形例としては、シングルモードと、外部共振器ホップモードと、を区別するためのオプティカルウェッジと２分割ディテクタとの組み合わせを有する第１のホップモードモニタと、外部共振器ホップモードまたはシングルモードと、ＬＤチップホップモードと、を区別するためのオプティカルウェッジと２分割ディテクタとの組み合わせを有する第２のホップモードモニタとの両者を光ビームの通過する光路中に配するようにしても良い。

（ホログラム記録再生装置）
次に、上述したホップモードモニタを有する外部共振型半導体レーザ装置の好適なる応用例としてのホログラム記録再生装置について説明する。

図８は、上述したレーザ装置１０または上述した変形例を用いる実施形態のホログラム記録再生装置５０の光学系を中心にした概念図であるが、上述した種々の変形例も含め図８では、レーザ装置１０として記載がされている。まず、このホログラム記録再生装置５０について簡単に説明して、その後に、ホップモードモニタをどのように記録再生において用いるかについて説明する。

図８に示すのは、二光束方式の記録再生装置であり、光学系としては、レーザ装置１０、空間フィルタ５１、ビームスプリッタ５２、記録すべきデジタル情報を表示する液晶等によって構成され、空間的に光ビームに変調を施す空間光変調器５３、固定ミラー５４、対物レンズ５５、角度可変ミラー５６、対物レンズ５７およびアレイ型受光素子５８を有している。さらに、この装置の全体の動作を制御するコントローラ４０を有している。

ホログラム記録再生装置５０は、コントローラ４０を介して他の装置である外部装置に接続されるようになされている。また、コントローラ４０は、ＣＰＵと、このＣＰＵおよび他のコントローラ構成部にバスラインで相互に接続されＲＡＭ、ＲＯＭおよびインターフェイス回路を具備するマイクロコンピュータとして構成されている。そして、コントローラ４０が、ホログラム記録再生装置５０の全体の記録および再生の動作を管理し、制御しており、管理および制御の手順（ソフトウエア）は、コントローラ４０に配されたＲＯＭに記憶されている。

ホログラム記録再生装置５０の記録の動作について説明をする。レーザ装置１０の説明において上述したようにして、レーザ装置１０からは、レーザ光のうちから特定した波長のレーザ光（光ビーム）を得、空間フィルタ５１で、波面を均一化したレーザ光を得て、ビームスプリッタ５２で光ビームを二方向に分離し、一方向に分離された光ビームに空間光変調器５３で空間変調を施して、信号光を得て、この信号光を固定ミラー５４で反射させ、対物レンズ５５によって、ホログラム記録媒体６０の所定領域に信号光７１を集光する。

一方、ビームスプリッタ５２で他方向に分離された光ビームは、角度可変ミラー５６によって反射され、角度可変ミラー５６の反射面に入射する光ビームの角度に応じた所定角度で対物レンズ５７に参照光を入射させ、対物レンズ５７によってホログラム記録媒体６０の所定領域に参照光７０を集光する。ここで、角度可変ミラー５６の角度を変化させることによって参照光７０のホログラム記録媒体への入射角度を調整できる。角度可変ミラー５６の角度の制御はコントローラ４０によっておこなわれ、いわゆる、角度多重による記録再生も可能とされている。

参照光７０と信号光７１とはホログラム記録媒体６０のフォトポリマー等で構成された記録層において干渉縞を形成し、これにより光の強い部分ではメディア内のモノマーがより多くポリマーとなり、屈折率の縞（ホログラム）が形成される。このようにして、空間光変調器５３に表示される記録データに応じて１ページ単位ごとにホログラムの形成という態様で記録がおこなわれる。

再生においては、記録時の参照光とほぼ同じ方向から参照光７０を照射すると、記録されたホログラムによって回折した再生光７２を生じる。再生光７２の回折方向にＣＣＤ等のアレイ型受光素子５８を配置することによって、このアレイ型受光素子５８からの電気信号をコントローラ４０で処理して記録データを再生できる。

なお、上述した図８に示すホログラム記録再生装置５０は、いわゆる、二光束方式のホログラム記録再生装置を示すものであるが、ホログラム記録再生装置の他の代表例としては、参照光と信号光とが同軸状に入射される、コアキシャル方式ホログラム記録再生装置が知られている。上述したレーザ装置１０は、二光束方式のホログラム記録再生装置５０に用いることができるのみならず、コアキシャル方式ホログラム記録再生装置においても用いることが可能である。

次に、このような、ホログラム記録再生装置５０において、どのような契機（所定の契機）で、ホップモードモニタを使用するかについての代表的な例について説明する。いずれの場合にも、記録再生の動作の全体を制御するコントローラ４０と制御器３０とが相互に信号をやり取りして、レーザ装置１０においては、ホップモードモニタで光ビームの発振モードを検出してコントローラ４０に知らせ、コントローラから４０からの指令または制御器３０の自らで定めた手順に従い、コントローラ４０による記録または再生の制御に応じて、処理回路３０ｃがダイオード電流Ｉｄを制御するものである。

（ホログラム記録再生装置におけるホップモードモニタの第１使用例）
記録再生の動作を行っているときを除き、例えば、３０Ｓｅｃ毎に、図５のフローチャートに示す制御を行って、レーザダイオード１１のダイオード電流Ｉｄを制御して、使用可能モードの適正使用領域（この第１使用例では、シングルモードおよび外部共振器ホップモードを使用可能モードと称し、ＬＤチップホップモードを使用不能モードと称し、同一のシングルモードまたは外部共振器ホップモードにとどまる蓋然性の高い、例えば、そのモードの端から十分離れた領域を適正使用領域と称する）となるように制御する。そして、記録または再生を行う場合には、図５のフローチャートに示す制御をおこなった後のダイオード電流Ｉｄとして一定の値に保つ。

このようにすれば、記録再生において、ダイオード電流Ｉｄは変化しないので、ダイオード電流Ｉｄはなんら記録再生特性に影響を与えることがない。そして、長くとも、記録再生の直前３０Ｓｅｃ以内には、安定した使用可能モードであることとされるので、この３０Ｓｅｃ内に記録再生中の環境変化（温度、光学系の位置ずれ等）が生じることは少なく、安定した記録再生が可能となる。

（ホログラム記録再生装置におけるホップモードモニタの第２使用例）
記録の動作の直前のみ、図５のフローチャートに示す制御を行って、レーザダイオード１１のダイオード電流Ｉｄを制御して、使用可能モードの適正使用領域（この第２使用例では、シングルモードおよび外部共振器ホップモードを使用可能モードと称し、ＬＤチップホップモードを使用不能モードと称し、同一のシングルモードまたは外部共振器ホップモードにとどまる蓋然性の高い、そのモードの端から十分離れた領域を適正使用領域と称する）となるように制御する。そして、待機中（記録再生を行わないとき）、記録再生中には、レーザダイオード１１のダイオード電流Ｉｄを一定の値に保つ。

このようにすれば、記録の直前には、安定した使用可能モードであることとされるので、記録中の環境変化（温度、光学系の位置ずれ等）が少ない範囲の時間内では安定した記録が可能となる。一方、再生中には、誤り訂正方式（コントローラ４０で行う処理であり、訂正符号を予め記録データに付加し、再生時においては、訂正符号に基づき、再生された記録データの誤りを検出し、訂正可能な範囲で誤りを訂正する記録再生方式をいうものである）を採用し、訂正が不能となった場合にのみ、図５のフローチャートに示す制御を行って、レーザダイオード１１のダイオード電流Ｉｄを制御し、再生できなかった部分を再び読み出すことによって安定した、高速な再生が可能となる。

（ホログラム記録再生装置におけるホップモードモニタの第３使用例）

所定時間毎、例えば、３０Ｓｅｃ毎に、図５のフローチャートに示す制御を行って、レーザダイオード１１のダイオード電流Ｉｄを制御して、使用可能モードの適正使用領域（この第３使用例では、シングルモードおよび外部共振器ホップモードを使用可能モードと称し、ＬＤチップホップモードを使用不能モードと称し、同一のシングルモードまたは外部共振器ホップモードにとどまる蓋然性の高い、そのモードの端から十分離れた領域を適正使用領域と称する）となるように制御する。この場合において、適正使用領域の範囲に応じた範囲にスイープの範囲を狭くして、現在の発振モードから、動作モードが逸脱しないようにする。

このようにすれば、現在の発振モードに留まる限りは、ダイオード電流Ｉｄを少し変化させても、記録再生になんら影響を与えることがない。そして、現在の発振モードから他の発振モードに移動したことをホップモードモニタが検出した場合にだけ、以下の処理をおこなう。記録中であれば、直に記録の動作を中止する。一方、再生の動作の場合には、図５のフローチャートに示す処理を続行し、所望の発振モードである現在の発振モードの適正使用領域であって、特に、現在の発振モードの中央部付近で動作するようにダイオード電流Ｉｄの値を設定する。この間、コントローラ４０に配された再生回路における誤り訂正が可能で、記録データの再生に問題が生じないのであれば、再びの再生の動作（リトライ）を行わない。もし、誤り訂正が不可能であれば、コントローラ４０がその旨を知り、誤り訂正ができなかった箇所から、再び、再生の動作（リトライ）を続行する。

記録に関しては、使用可能モードである現在の発振モードの移動を検出し、記録を中止後は、現在の発振モードの適正使用領域であって、特に、現在の発振モードの中央部付近で動作するようにダイオード電流Ｉｄの値を設定し、記録中止直後の記録データから、それ以降の記録データの再びの記録の動作（リトライ）を行う。このようにして、環境変化等によって現在の発振モードが変化しない場合には、ホップモードモニタを用いた発振モードの制御と記録再生の動作を同時におこなうことができるので高速の記録再生が可能となる。一方、万一、発振モードの変化が生じた場合においても、記録データは、再記録の動作によって、確実に記録される。

（ホログラム記録再生装置におけるホップモードモニタの第４使用例）
第１使用例ないし第３使用例を、図７のフローチャートに示すシングルモードの検出に置き換えるものである。この第４の使用例では、使用可能モードの適正使用領域の用語は、シングルモードの全領域、または、シングルモードの適正使用領域（例えば、シングルモードの端から０．５ｍＡ以上離れたシングルモードの範囲）と読み替えるものである。

上述した実施形態のレーザ装置によれば、使用可能モードと使用不能モードとを検出し、さらに、使用不能モードである場合には使用可能モードにモードを移動させることができる。さらに、使用可能モードの中でも、適正使用領域と不適正使用領域とを判別することもでき、また、さらには、不適正使用領域であることを判別した場合には、適正使用領域に移動させることができる。

上述した実施形態のレーザ装置を用いたホログラム記録再生装置によれば、使用可能モードと使用不能モードとを検出し、さらに、使用不能モードである場合には使用可能モードにモードを移動させることができる。さらに、使用可能モードの中でも、適正使用領域と不適正使用領域とを判別することもでき、また、さらには、不適正使用領域であることを判別した場合には、適正使用領域に移動させることができる。そして、所定の契機で、適正使用領域に移動させることによって、ホログラム記録再生装置の記録再生特性の向上を図ることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、開示された技術的思想の範囲内におよぶものである。また実施形態についても、例として挙げた上述の実施形態に限られず、これらを様々に変形し、組み合わせた実施形態が実施可能であることは言うまでもない。

実施形態のレーザ装置の発振モードを説明する図である。 実施形態のレーザ装置を説明する図である。 実施形態のオプティカルウェッジの作用によって生じる干渉縞の光強度と干渉縞変化方向の位置との関係を示す図である。 実施形態の２分割ディテクタからのホップモードモニタ信号とダイオード電流との関係示す図である。 実施形態の処理回路において、ＣＰＵが行う処理をフローチャートで示すものである。 実施形態の２分割ディテクタからのホップモードモニタ信号とダイオード電流との関係示す図である。 実施形態の処理回路において、ＣＰＵが行う処理をフローチャートで示すものである。 実施形態のホログラム記録再生装置の光学系を中心にした概念図である 背景技術の外部共振型半導体レーザ装置を示す図である。

符号の説明

１０ レーザ装置、１１ レーザダイオード、１２ コリメートレンズ、１３ グレーティング、１３ａ グレーティング表面、１４ ミラー、１４ａ ミラー表面、１５ 波長制御用ディテクタ、１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ ディテクタ、１６ オプティカルウェッジ、１７、１８ ホップモード検出用ディテク、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６ 光ビーム、２７ 回転軸、３０ 制御器、３０ａ、３０ｂ 演算回路、３０ｃ 処理回路、４０ コントローラ、４１ａ モータ、４１ｂ、４１ｃ 歯車機構、５０ ホログラム記録再生装置、５１ 空間フィルタ、５２ ビームスプリッタ、５３ 空間光変調器、５４ 固定ミラー、５５、５７ 対物レンズ、５６ 角度可変ミラー、５７ 対物レンズ、５８ アレイ型受光素子、６０ ホログラム記録媒体、７０ 参照光、７１ 信号光、７２ 再生光

Claims (8)

1. 光ビームを出力するレーザ装置であって、
   内部共振器によって特定される一または複数の周波数で発振する複数の発振モードを有するレーザダイオードと、
   前記レーザダイオードからのレーザ光を入力して特定の範囲の周波数を選択する外部共振器と、
   前記外部共振器からのレーザ光を透過して出力するとともに、前記外部共振器からのレーザ光の一部を前記透過する方向とは異なる所定方向へ光路差を有して導く光学部材と、前記光路差によって発生させられる干渉縞の輝度に応じた信号を出力する受光素子と、を具備し、前記外部共振器からのレーザ光の発振モードに応じたモード検出信号を検出するモード検出器と、
   前記モード検出信号に基づいて前記レーザダイオードに流れる電流を制御する制御器と、を備え、
   所定の契機で、前記レーザダイオードに流れる電流を増減して、使用可能モードとされる現在の発振モードから他の使用可能モードまたは使用不能モードへの発振モードの移動が生じたか否かを前記モード検出信号によって検出し、
   前記現在の発振モードに留まるように前記レーザダイオードに流れるダイオード電流を制御することを特徴とするレーザ装置。
2. 前記制御器は、前記現在の発振モードから隣接する他の発振モードへのモードの移動が生じるようにレーザダイオードに流れるダイオード電流の増減をし、
   前記ダイオード電流の増減の前の初期のダイオード電流の値と前記隣接する他の発振モードへのモードの移動が生じた時点におけるダイオード電流の値とから、現在の発振モードから他の発振モードへ移動する蓋然性のない適正使用領域におけるダイオード電流を設定することを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
3. 前記制御器は、現在の発振モードの範囲において、ダイオード電流を増減し、
   前記モード検出信号が現在の発振モードに留まり続けていること検出する場合には、前記ダイオード電流の増減の前の初期のダイオード電流の値とすることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
4. 前記モード検出器は、第１の受光素子および第２の受光素子と、
   前記第１の受光素子および前期第２の受光素子からの干渉縞に応じた信号のいずれもが、前記外部共振器からのレーザ光がシングルモードである場合においては発生しないように諸定数が定められた前記光学部材と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
5. ホログラム記録媒体に照射する光ビームを出力するレーザ装置を備えるホログラム記録再生装置であって、
   前記レーザ装置は、
   内部共振器によって特定される一または複数の周波数で発振する複数の発振モードを有するレーザダイオードと、
   前記レーザダイオードからのレーザ光を入力して特定の範囲の周波数を選択する外部共振器と、
   前記外部共振器からのレーザ光を透過して出力するとともに、前記外部共振器からのレーザ光の一部を前記透過する方向とは異なる所定方向へ光路差を有して導く光学部材と、前記光路差によって発生させられる干渉縞の輝度に応じた信号を出力する受光素子と、を具備し、前記外部共振器からのレーザ光の発振モードに応じたモード検出信号を検出するモード検出器と、
   前記モード検出信号に基づいて前記レーザダイオードに流れる電流を制御する制御器と、を具備し、
   所定の契機で、前記レーザダイオードに流れる電流を増減して、使用可能モードとされる現在の発振モードから他の使用可能モードまたは使用不能モードへの発振モードの移動が生じたか否かを前記モード検出信号で検出し、
   前記現在の発振モードに留まるように前記レーザダイオードに流れるダイオード電流を制御することを特徴とするホログラム記録再生装置。
6. 前記所定の契機は、一定の時間間隔ごとであって、前記制御器が増減するダイオード電流の大きさは、前記現在の発振モードに留まることができる範囲内のものとして、記録の動作中に前記モード検出器が、現在の発振モードから他の発振モードへの移動が生じたことを知らせる場合には、記録の動作を中止することを特徴とする請求項５に記載のホログラム記録再生装置。
7. 前記所定の契機は、記録再生の動作中を除き、一定の時間間隔ごとであることを特徴とする請求項５に記載のホログラム記録再生装置。
8. 前記所定の契機は、記録の動作を開始する前であることを特徴とする請求項５に記載のホログラム記録再生装置。
   
   

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